Hidrocarburi

1. ETENA

1. Generalităţi

Etena este hidrocarbura cu cele mai numeroase utilizări în industria petrochimică, fiind denumită pentru acest motiv „regina petrochimiei”

Ea are această poziţie dominantă pentru că se obţine relativ uşor din farcţiunile pertoliere, la un preţ de cost nu prea ridicat, de puritate avanstaă şi în cantităţi mari

Etena a substituit acetilena în foarte multe sinteze chimice

Etena intră în compoziţia a circa 30 % dintre produsele petroliere

Etena a fost obţinută încă din anul 1920, ca produs secundar, în gazul rezultat de la cocsificarea cărbunilor

Capacitatea de producţie a crescut de la 3,3 milioane tone în 1960 la 62 milioane tone în 1985

Etena a înlocuit acetilena în multe sinteze petrochimice pentru că etena se obţine relativ uşor (accesibil) din prelucrarea fracţiunilor, spre deosebire de acetilenă, care se fabrică în special din gaz metan, din ce în ce mai puţin, şi cu alte utilizări, mai eficente

Obţinerea acetilenei din carbid este neeconomică, cu randament scăzut, la un preţ de cost relativ ridicat, necesitând manipularea unor mari cantităţi de materie primă (carbonat de calciu, cărbune) şi un consummare de energie (temperatură ridicată)

Exemplu de substituire:

1. Obţinerea acetatului de vinil

C2H4 + CH3COOH + O2 → CH2=CH-OCO-CH3

Acetatul de vinil

Înlocuieşte reacţia

C2H2 + CH3COOH

2. Sinteza clorurii de vinil

C2H4 + Cl2 → CH2Cl-CH2Cl → H2C=CHCl

Etenă dicloretan clorură de vinil

Înlocuieşte reacţia:

C2H2 + HCl

2. Mod de obţinere

Fabricarea etenei se realizează prin diverse procedee, în funcţie de sursa de materii prime

1. Piroliza hirocarburilor

Obţinerea olefinelor (alchenelor) inferioare – etena şi propena - se realizează industrial prin reacţii de cracare (piroliză) a hidrocarburilor parafinice şi naftenice

Se supun procesului de piroliză atât hidrocarburi individuale - etan, propan - singure sau în amestec, cât şi fracţiunile petroliere- benzina, petrolul distilat, motorina

Reacţia de piroliză se produce la temperatura de 800 – 1000 oC, în prezenţa unei cantităţi de abur (cu rolul de a scădea presiunea parţială a hidrocarburii, în scopul diminuării reacţiei de formare a cocsului)

H3C-CH3 → 2HC=CH2 + H2

etenă

3HC-CH2-CH3 → 2HC=CH2 + CH4

etenă

→ 2HC=CH-CH3 + H2

Propenă

Obţinerea etenei prin piroliză: Brazi, Midia, Piteşti, Teleajen

2. Deshidratarea etanolului

3HC-CH2-OH → 2HC=CH2 + H2O

Etanol (alcool etilic)

Catalizator: Al2O3 activată + H3PO4/suport de cocs

Iniţial, reacţia se aplica în laborator, pentru obţinerea etenei, în prezenţa acidului sulfuric, la cald

În ultima perioadă de timp metoda este aplicată la nivel industrial, etanolul fiind obţinut din prelucrarea biomasei (Brazilia, ţară cu întinse suprafeţe cu biomasă fabrică anual peste 400 000 tone etenă din etanol obţinut din biomasă)

Etanolul produs pe această cale poate foi folosit şi drept combustibil auto în amestec cu benzina (gazohol), dar fabricarea de etenă este o cale mai eficientă de valorificare